4 июля 1967 года Постановлением ЦК КПСС и Совета министров СССР №609-201 было задано начало разработки 122-мм самоходной гаубицы 2С1 «Гвоздика». Головным предприятием был назначен Харьковский тракторный завод имени С. Орджоникидзе. Этим же заводом ранее был разработан артиллерийский тягач МТ-ЛБ, использованный в качестве базы. Однако из-за недостаточной устойчивости, а также возросших нагрузок, в ходовую часть шасси был добавлен ещё дополнительный опорный каток. С 1967 по 1972 годы в ОКБ-9 были изготовлены и прошли испытания две опытные гаубицы Д-11 и Д-12 калибра 122-мм. По результатам испытаний был выбран вариант Д-12, которому после доработок был присвоен внутризаводской индекс Д-32 (Индекс ГРАУ — 2А31). С августа 1967 года опытная партия из четырёх самоходных гаубиц 2С1 поступила на полигонные испытания. На этапе Государственных испытаний выявился серьёзный дефект: при стрельбе возникала сильная загазованность боевого отделения. В целях устранения замечания, было проработано около 10 возможных вариантов решения этой проблемы. 11 декабря 1967 года по приказу Министерства оборонной промышленности СССР для снижения загазованности были начаты разработки модифицированных гаубиц для 2С1 и 2С3. На базе гаубицы Д-32 была разработана гаубица Д-16 с полуавтоматическим затвором с пластинчатым обтюратором. Однако из-за низкой эффективности такого решения в 1972 году работы по проекту Д-16 были прекращены. Проблема была решена применением более мощного эжектора и гильз с улучшенной обтюрацией. После завершения всех видов испытаний и устранения замечаний 14 сентября 1970 года Постановлением ЦК КПСС и Совет министров СССР №770-249 самоходная гаубица 2С1 была принята на вооружение. Самоходная гаубица САУ 2С1 Гвоздика предназначалась для замены буксиру¬емой гаубицы Д-30 в артиллерийских дивизионах мотострелковых полков. Будучи самым легким образцом из всех, она должна была обладать со¬поставимой с танками и БМП мо¬бильностью и обеспечивать постоян¬ную огневую поддержку наступаю¬щих мотострелковых и танковых подразделений. 122-мм самоходная артиллерийская гаубичная установка предназначена для уничтожения и подавления живой силы и огневых средств пехоты, разрушения полевых укреплений, проделывания проходов в минных полях и проволочных заграждениях, а также для борьбы с артиллерией, минометами и бронетехникой противника.

Основное вооружение самоходной артиллерийской установки — 122-мм гаубица Д-32 (2А31), установленная в кормовой части машины. Ствол гаубицы состоит из трубы моноблока, казенника, муфты, эжекционного устройства и двухкамерного дульного тормоза. Затвор вертикальный клиновой полуавтоматический. Подъемный механизм секторный с ручным приводом. Наведение орудия в вертикальной плоскости осуществляется в диапазоне углов от -3° до +70°. Тормоз отката гидравлический веретенного типа, накатник пневматический. Цилиндры тормоза отката и накатника закреплены в казеннике и откатываются вместе со стволом. Уравновешивание ствола производится пневматическим уравновещивающим механизмом толкающего типа. Механизм досылания электромеханического типа, предназначен для раздельной досылки снаряда и снаряженной гильзы в камору ствола после укладки их на лоток досылателя. На 2С1 «Гвоздика» установлен перископический прицел ПГ-2, обеспечивающий ведение огня, как с закрытых позиций, так и прямой наводкой. ПГ-2 состоит из панорамы, механического прицела с узлом согласования, оптического прицела прямой наводки ОП5-37, параллелограмного привода и электроблока. Возимый боекомплект САУ 2С1 составляет 35 осколочно-фугасных и 5 кумулятивных снарядов. Боеприпасы раздельного заряжания — снаряд и гильза с зарядом. Также могут использоваться осветительные, агитационные, радиоэлектронного противодействия, химические, дымовые, со специальными стреловидными поражающими элементами снаряды. Стрельба осколочно-фугасным снарядом может вестись на максимальную дальность до 15300 м. При использовании активно-реактивного снаряда дальность увеличивается до 21900 м. Для стрельбы кумулятивным вращающимся снарядом БП-1 используется специальный заряд Ж-8 весом 3,1 кг, придающий снаряду начальную скорость 740 м/с. Дальность стрельбы — до 2000 м. Бронепробиваемость под прямым углом составляет 180 мм, под углом 60° — 150 мм, под углом 30° — 80 мм. Параметры бронепробиваемости от расстояния не зависят. Скорострельность при стрельбе снарядами бортового боезапаса — 1-2 выстрела в минуту. «С земли» — 4-5, при этом подача их внутрь боевого отделения осуществляется с помощью транспортирующего устройства через дверь в кормовой части корпуса САУ. Ходовая часть каждого борта состоит из семи опорных катков, ведущего переднего колеса и направляющего заднего. Гусеница поддерживающих роликов не имеет. Механизм натяжения гусениц размещается внутри корпуса. Регулировка натяжения гусениц также осуществляется изнутри машины. Гусеницы с резинометаллическими шарнирами имеют ширину 400 мм, могут заменяться более широкими (670 мм) для повышения проходимости по снегу и заболоченным участкам. С двигателем сблокирована механическая трансмиссия. Опорные катки выполнены из алюминиевого сплава. Между ступицей и внешним кольцом с резиновым бандажом каждого катка приварены два диска, образующие внутреннюю воздушную камеру, которая увеличивает плавучесть машины. Ведущие колеса, расположенные в передней части корпуса, имеют съемные зубчатые венцы, что облегчает их замену при чрезмерном износе.В качестве силовой установки используется дизельный двигатель ЯМЗ-238 мощностью 300 л.с., позволяющий машине развивать максимальную скорость по шоссе 60 км/ч. 2С1 «Гвоздика» — плавающая. Скорость движения на плаву — 4,5 км/ч. При высоте волны до 150 мм и скорости течения не более 0,6 м/сек машина способна преодолевать водные преграды шириной 300 м. Движение по воде осуществляется за счет перематывания гусениц. Корпус машины сварен из стальных плит, максимальная толщина которых достигает 20 мм. Такое бронирование обеспечивает защиту от огня легкого стрелкового оружия и осколков снарядов и мин малого калибра. Отделение управления и моторно-трансмиссионное отделение размещены в передней части корпуса, а боевое отделение — в средней и кормовой части корпуса, а также в башне. В башне размещаются три члена экипажа: впереди слева — наводчик орудия, за ним — командир установки и справа от орудия — заряжающий. В задней части корпуса самоходки хранятся боеприпасы. Бронирование САУ противопульное и обеспечивает защиту от поражения бронебойными пулями калибра 7,62 мм на расстоянии 300 м. Экипаж — 4 человека. 122-мм самоходная гаубица 2С1 «Гвоздика» состоит на вооружении сухопутных войск стран СНГ и бывшего Варшавского договора, Алжира, Анголы, Йемена, Ливии, Сирии и Эфиопии. После объединения Германии 374 установки переданы бундесверу. Помимо СССР гаубица производилась по лицензии в Болгарии и Польше.